(מצע קרמי של AMBהופק על ידיWintrustek)

תהליך הלחמת מתכת פעילה (AMB) הוא התקדמות שלDBCטכנולוגיה. על מנת לקשר אתמצע קרמיעם שכבת המתכת, כמות קטנה של יסודות פעילים כמו Ti, Zr ו-Cr במתכת המילוי מגיבה עם הקרמיקה כדי ליצור שכבת תגובה שניתן להרטיב על ידי מתכת המילוי הנוזלית. למצע AMB יש קשר חזק יותר והוא אמין יותר מכיוון שהוא מבוסס על האינטראקציה הכימית של קרמיקה ומתכת פעילה בטמפרטורה גבוהה.

AMB היא ההתקדמות האחרונה בתחוםמצעים קרמייםומספק את היכולת לייצר נחושת כבדה באמצעות אחד מהםסיליקון ניטריד (Si3N4) or אלומיניום ניטריד (AlN). מכיוון ש-AMB משתמש בתהליך הלחמת ואקום בטמפרטורה גבוהה כדי להלחים נחושת טהורה על גבי קרמיקה, הליך המתכת הסטנדרטי אינו מנוצל. יתר על כן, הוא מספק מצע אמין מאוד עם פיזור חום ייחודי.

מאפייני ה-Active Metal Braze Ceramic PCB כוללים:

 1. חשמל יוצא מן הכללנכסים

ביישומים בתדר גבוה, מצעים קרמיים יכולים להפחית הפרעות ואובדן אות עקב הקבוע הדיאלקטרי והאובדן הנמוכים שלהם.

2. מוליכות חום גבוהה יותר
PCB קרמיים של AMB מתאימים ליישומים בעלי הספק גבוה הדורשים פיזור חום יעיל מכיוון שלמצעים קרמיים יש מוליכות תרמית טובה יותר באופן משמעותי מאשר מצעים אורגניים רגילים.

3. אמינות מוגברת
על ידי יצירת קישור מוצק וארוך טווח בין שכבות המתכת למצע הקרמי, טכניקת הלחמת מתכת אקטיבית יכולה להגביר מאוד את אמינות ה-PCB.

4. קשר חזק יותר 
ל-AMB קרמיקה PCB יש קשר חזק יותר מקרמיקה אחרת שכן הוא מבוסס על תגובה של רכיבים קרמיים ופעילים בטמפרטורה גבוהה.

5. חסכוני

המצע הקרמי מקבל שכבת מתכת משכבת המתכת הפעילה, מה שיכול לקצר את זמני ייצור ה-PCB ולהוזיל עלויות.

להלן כמה חומרים קרמיים נפוצים עבור AMB:

1. AMB אלאומינה גמצע ארמי

קרמיקת Al2O3 היא הזולה ביותר והנגישה ביותר. יש להם את התהליך המפותח ביותר והם מצעים קרמיים AMB הזולים ביותר. האיכויות יוצאות הדופן שלהם כוללות חוזק גבוה, קשיות גבוהה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, עמידות לטמפרטורות גבוהות וביצועי בידוד מעולים.
עם זאת, מצעי אלומינה של AMB משמשים בעיקר ביישומים עם צפיפות הספק נמוכה וללא דרישות אמינות מחמירות בגלל המוליכות התרמית הנמוכה ויכולת פיזור החום המוגבלת של קרמיקת אלומינה.

 2. מצע קרמי AMB AlN  

בגלל המוליכות התרמית הגבוהה (מוליכות תרמית תיאורטית 319 W/(m·K)), הקבוע הדיאלקטרי הנמוך, מקדם ההתפשטות התרמית הדומה לסיליקון גבישי יחיד וביצועי בידוד חשמלי טובים, AlN קרמיקה היא חומר טוב יותר לאריזת מצע מעגלים בתעשיית המיקרו-אלקטרוניקה וחומרי מצע BeO Al2O3 המסורתיים.
נכון לעכשיו, מוליכים למחצה במתח גבוה וזרם גבוה כגון מסילה מהירה, ממירי מתח גבוה והעברת כוח DC הם היישומים העיקריים עבור מצעים קרמיים מאלומיניום ניטריד (AMB-AlN) המיוצרים בתהליך AMB. עם זאת, טווח היישום של מצעים מצופים נחושת AMB-AlN מוגבל בגלל החוזק המכני הירוד שלהם, אשר משפיע גם על חיי ההשפעה של מחזורי הטמפרטורה הגבוהה והנמוכה שלהם.

3. מצע קרמי של AMB Si3N4  
שכבת הנחושת העבה (עד 800 מיקרומטר), קיבולת חום גבוהה, העברת חום חזקה ומוליכות תרמית גבוהה (>90W/(m·K)) כולם מאפיינים של מצעים קרמיים AMB Si3N4. באופן ספציפי, יש לו יכולת גבוהה יותר להעביר זרם והעברת חום טובה יותר כאשר שכבת נחושת עבה יותר מרותכת לקרמיקה AMB Si3N4 דקה יחסית.
90W/(m·K)) כולם מאפיינים של מצעים קרמיים AMB Si3N4. באופן ספציפי, יש לו יכולת גבוהה יותר להעביר זרם והעברת חום טובה יותר כאשר שכבת נחושת עבה יותר מרותכת לקרמיקה AMB Si3N4 דקה יחסית.